专栏 | 绿色情报员:东亚起风 (3) -- 水下噪音和鲸豚亡途

2024.04.25
专栏 | 绿色情报员:东亚起风 (3) -- 水下噪音和鲸豚亡途 海洋环境有各种噪音来源,累积效应不容小觑。
(图片来源:《鲸声鲸视必修课》)

轰地咚声巨响,风机打桩在海洋中反覆撞击,没几秒,听得人眩晕,再聆听鲸豚的叫声,完全被高分贝的施工声盖掉消音鲸声鲸视Sealency”网站让人身历其境,听见鲸豚面临的水下噪音威胁。

来自台湾的水下噪音专家湛翔智博士是这个网站的幕后推手,他投入水下声学研究长达20多年,最近还出版《鲸声鲸视必修课》为海洋动物发声,书中结合鲸豚生态调查与水下噪音评估监测,他提书名的另一个意涵,鲸豚和人类一样是哺乳动物,我们这个世代已经看到鲸豚的消失速度这么快,今生今世再不妥善去保护它,其实人类遭殃的日子也不远了。

这一门课也是东亚各国的必修课,近年来,风电产业站上清洁能源的风口,摊开全球风能理事会(GWEC)的《2023年全球海上风电报告》,2022年全球海上风电累计装机量达到64.3千兆瓦,其中中国占了49%。从中国沿海到台湾西海岸如火如荼开发风能,这一带海域也是中华海豚、台湾白海豚和露脊鼠海豚(俗称江豚)等濒危物种的重要栖地,海洋噪音污染议题悄然浮出水面。

海上风电如火如荼站上风口,水下噪音对海洋生态冲击也浮出水面。(法新社)
海上风电如火如荼站上风口,水下噪音对海洋生态冲击也浮出水面。(法新社)

风机施工噪音震昏头

到底风机施工时产生的水下噪音有多?湛翔智指出,离岸风电的施工噪音主要来自船舶、安装水下基础,以及安装电缆设施,施工现场所产生的噪音会高达200多分贝(dB),水中计算分贝的物理量和空气中不一样,如果拿空气中的噪音跟水里相比,水中的数值会高出26分贝,200多分贝在空气中对人类来讲,它比飞机起降还要吵杂,以鲸豚等海洋哺乳类动物、鱼类来说,这样的噪音突然出现在它们身边是受不了的,大概可以想像人站在一个爆炸声源,或者站在飞机的涡轮机旁边,几乎是会把你震晕或者让器官受损。

相较陆域,声音在水中传播的速度快,而且距离更远。我们曾经做一些测量和计算模拟,以打桩噪音来讲,它可以传递几十公里。湛翔智说明声波传递的速度和距离主要和海洋中的介质有关,包括海水和海床,海水对于打桩产生的低频噪音不易衰减,大部分要利用一些减噪工法,以及海床具有一些吸收的特性,才让这些噪音衰减掉。

这意味着在中国沿近海进行的风电工程,台湾西部水域的海洋生物也可能受到噪音波及。湛翔智说,虽然各个国家地区会划设领海,但是噪音的传递没有领海的区隔,而且离岸风电是能源政策趋势,数量一定会愈来愈多,以好的风场来讲,大概是沿着台湾海峡一直往南,甚至到东南亚都有建置规划,即便近年开始推展浮式风机,或者风场开发逐渐往深海前进,这些区域也是海洋动物和渔业资源聚集的栖地或是洄游环境,水下噪音的影响不容忽视。

打桩船在风场施工,气泡幕船在旁制造大量气体,降低水下噪音的传播效果。(湛翔智提供)
打桩船在风场施工,气泡幕船在旁制造大量气体,降低水下噪音的传播效果。(湛翔智提供)

风电包抄下白海豚还好吗?

台湾海峡不但是全球排得上名的绝佳风场,近20年来,台湾海域发现的鲸豚多达30余种,约占全球鲸豚种类三分之一以上,它们悠游其中喋喋不休,甚至展现不凡的声乐造诣,人类对它们的语言知之甚少,不过,噪音对鲸豚生理和行为的干扰却是无庸置疑。

湛翔智侃侃而谈,鲸豚会运用声音去沟通、表达自己的情绪,或是可能借由唱歌呼喊同伴,声音对它们在社交、生存、觅食各方面都相当重要,在吵杂的环境下,如同人类会开始感到焦虑,严重时会遮蔽掉彼此沟通的声音,例如它们可能不想去觅食,甚至不想去求偶,对整个族群的长期发展来说,这是不健康的。如果鲸豚刚好游经施工范围,可能造成暂时性或永久性听力受损,或者引发一些器官疾病。为了回避噪音,有些鲸豚可能会潜到比较深海处,急遽转换深度,很容易发生潜水夫病,而人类可以就医,鲸豚却是求助无门。

鲸豚之外,水下噪音对一些鱼类和枪虾类或多或少有影响。湛翔智补充,鱼类能听到的声音频段其实是更低频,譬如有些会发声的鱼像是石首鱼,它也是一些鲸豚会捕捉的食饵,所以近年我们看到鲸豚死亡的事件愈来愈多,究竟是噪音的直接影响,还是这些鱼类先被影响了,然后再有间接的食物链冲击,这些效应值得关注。

令人不安的是,这些海洋生物持续受到风场噪音的围剿,耳根子难以清静。湛翔智表示,一般来说,一座离岸风场从开始进行海上工程,安装水下基础、进行打桩,再进入铺设输电海缆,大概至少要一年至两年,台湾有些风场建设甚至长达三、四年。

中华白海豚被收进世界自然保护联盟的濒危物种红皮书,中国东南沿海栖地面临水域污染、水下噪音、航运和工程开发等威胁。(湛翔智提供)
中华白海豚被收进世界自然保护联盟的濒危物种红皮书,中国东南沿海栖地面临水域污染、水下噪音、航运和工程开发等威胁。(湛翔智提供)

从黑海到台海的鲸豚之死

俄乌战争开打后,科学家发现,黑海沿岸的海豚搁浅数量急遽增加,乌克兰图兹洛夫斯基利玛尼国家公园(Tuzlovsky Limany National Park)研究组负责人卢塞夫(Ivan Rusev)认为,鲸豚死亡和战争脱不了关系,它们的异常行为和军用声纳、炮火轰炸有直接关联。

2017年起福建海上风电走上快车道,多个风电项目接力开工建设,根据台湾海洋保育署的鲸豚搁浅统计资料,2017年至2023年马祖海域搁浅的露脊鼠海豚超过130只,尽管确切死因不易厘清,偌大的风机群以白色森林姿态崛起福建沿海,风电工程难辞其咎。

湛翔智指出,鲸豚搁浅的原因有很多,例如年迈、生病、被船只撞击、渔业误捕等,水下噪音也是这几年备受关注的潜在威胁,其实离岸风电增加的环境压力不只是水下噪音,施工水域会有很多交通船舶、施工船舶的往来,船舶的油污、压舱水排放可能让有害物质进入海洋,风场完工后仍然有运维作业,这些船舶对海洋环境的压力都是增加出来的,所以开发单位、施工单位的确有相关责任问题。

此外,由于台湾海峡秋冬季海况不佳,施工期大多集中在4月至10月之间,湛翔智观察到,如果工期不若预期,大概就会有一些赶工计划,包括密集施工、密集打桩,甚至加派船只作业等,这些都会加剧海洋环境的负担,也连带让鲸豚等海洋动物面临船只撞击、噪音量增加,以及污染提升等风险。

鲸豚搁浅大部分是在岸边发现,可是搁浅的主因就是在这个岸边吗?不尽然。湛翔智提醒,原因可能是大陆沿海施工,然后鲸豚搁浅在金门,或是漂到台湾本岛,这都是有可能发生的。

俄乌战争爆发后,科学家认为,战争噪音造成大量鲸豚搁浅、死亡。(法新社)
俄乌战争爆发后,科学家认为,战争噪音造成大量鲸豚搁浅、死亡。(法新社)

环评限值沦为抄笔记

检视各国风电的环境影响评估和水下噪音规范,湛翔智表示,欧洲的法规相对先进,亚洲地区如日本、台湾、中国也有相关规范,不过,中国大部分比较多的是翻译国外文件,有没有修正成适合当地的限制性法规,这部分是比较少看到的。

我们应该要加强法规,甚至对于违规的事件处理要更有效率,而且法规的进步能不能跟上产业的发展,这是我们要进一步去要求和关注的。湛翔智进一步说,台湾至少在环评法规范下,加上媒体、环保团体的关注和施压,政府单位或多或少还会滚动式去做修正,可是有些国家想要更积极地去建置再生能源,而忽略掉环境保护和生态保育的议题,这是我们不乐见的。

以去年底福建发布的《连江外海海上风电场项目环境影响报告书》来看,报告中评估打桩水下噪音的影响距离,声压保护阀值取“190dB(对鳍足目,如斑海豹)、180dB(对鲸目,如江豚)和 160dB(对海洋哺乳动物行为干扰)。湛翔智认为,这些阈值应该是援引国外的标准,它是否真的达到水下噪音管制和减轻的效果,没有后续的基础资料调查,甚至是累积影响的评估调查,其实无法证明到底好不好。

台湾也面临相同的问题,湛翔智以打桩噪音不得超过160分贝的规定来看,这个管制是不是够好,其实是一个很大的问号,因为160分贝是德国制订的法规标准,可是那边只有港湾鼠海豚,所以只要专注保护好这个物种的族群数量、每年衰减数量不要超过10%,他们觉得噪音防治就算成功,不过,台湾、中国或东南亚的鲸豚物种很多,台湾白海豚目前推估数量不到100只,如果按照10%的折损率,不就是10年后就灭绝了,所以这是不合理的,水下噪音的管制要视当地的生态条件去做调整。

近年来,从台湾西海岸到马祖,露脊鼠海豚的搁浅数量激增,环保团体怀疑这跟风机施工脱不了关系。(图片来源:中华鲸豚协会脸书)
近年来,从台湾西海岸到马祖,露脊鼠海豚的搁浅数量激增,环保团体怀疑这跟风机施工脱不了关系。(图片来源:中华鲸豚协会脸书)

噪音累积效应加剧风险

事实上,东亚沿海不但航运繁密,同时有各种海事工程投入作业,水下噪音的累积影响也常被低估了。湛翔智说,像是中华白海豚或江豚,这些中小型鲸豚大部分会游靠近岸或是港口,为了要觅食或躲避天敌,栖息环境与各种开发活动高度重叠,累积影响不容小觑。

他举航运产生的水下噪音为例,国外学者曾经估算,航运水下噪音大概是每十年增加35个分贝,560年来迄今,噪音量已经增加了数十倍,这是很惊人的;现在离岸风电在全球持续兴建中,水下噪音会增加到什么样的量值无从探讨,所以这种累积影响要整体性去做评估、管制,甚至在环境影响评估时就有一个比较客观的量值,像是温室气体排放的可追溯来源,要求每一个开发单位谨慎遵守。

海上风电先驱欧洲的合作模式,可作为东亚借镜。湛翔智表示,欧洲各国在北海或波罗的海建置离岸风场的时候,邻近国家对于水下噪音防治是一整体去做的,由欧盟律定比较一致性的管制原则,然后各个国家再依照当地的法令去做进一步的规定或规范,共同保护海洋环境和生物多样性。

各种减噪工法和减轻措施也是不可少的手段。湛翔智说,目前打桩降噪可采用气泡幕、水声阻尼、减噪套管、围篱等方式;当鲸豚观察员或被动声学监测到警戒区内有鲸豚出现时,开发单位应暂停作业,或依照评估结果以降低功率方式减轻影响;此外,风机营运期的噪音也不可忽视,风机制造商有责任降低振动噪音,从主机、发电机,甚至是船体设计都要做一些调整和创新。

“2022年欧盟公告了一个水下噪音新规定,在公告海域或海洋保护区每年不可超出10%20%的管制值,也就是说,不尽然在保护区完全不能施作,只是超标的时间、天数和范围要去审慎评估出来,欧洲提出的权宜之计也值得我们参考。湛翔智提起他山之石,在风电和海洋生态共存的前提下,从政府到开发单位可以逐渐找出更好的方案,绿能和生态也能跳脱零和赛局。

撰稿、制作和主持:麦小田 责编:许书婷

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